La galaxie AM 1054-325 a été déformée en forme de S à partir d’une forme spirale normale en forme de crêpe par l’attraction gravitationnelle d’une galaxie voisine, vue sur cette image du télescope spatial Hubble. Une conséquence de ceci est que des amas d’étoiles nouveau-nés se forment le long d’une queue de marée étendue sur des milliers d’années-lumière, ressemblant à un collier de perles. Une nouvelle étude menée par un astronome de Penn State s’est concentrée sur 12 de ces queues de marée et a découvert 425 amas d’étoiles, chacun contenant jusqu’à un million d’étoiles nouveau-nées. Crédit : NASA, ESA, STScI, Jayanne English (Université du Manitoba)
Une étude tirant parti NASAc’est Le télescope spatial Hubble a révélé que les collisions de galaxies, contrairement à la destruction des étoiles, créent en réalité des conditions propices à la formation de millions d’étoiles.
La collision des galaxies ne détruit pas les étoiles comme on pourrait le penser au départ, mais crée en fait les conditions nécessaires à la création de millions d’étoiles et probablement de planètes qui les accompagnent. Dans une nouvelle étude, une équipe dirigée par des chercheurs de Penn State a utilisé le télescope spatial Hubble de la NASA pour observer 12 galaxies qui ont de longues queues de marée de gaz, de poussière et d’étoiles semblables à des têtards générées par de telles collisions. L’équipe a découvert 425 amas d’étoiles nouveau-nées le long de ces queues, chacune contenant jusqu’à 1 million d’étoiles nouveau-nées.
Aperçu de la formation des étoiles
« À mesure que les galaxies fusionnent, des nuages de gaz entrent en collision et s’effondrent, créant un environnement à haute pression dans lequel les étoiles pourraient se former », a déclaré Jane Charlton, professeur d’astronomie et d’astrophysique à Penn State et membre de l’équipe de recherche. « L’intérieur de ces fusions a été bien étudié, mais on en savait moins sur la possible formation d’étoiles dans les débris résultant de ces fusions, comme dans les queues de marée. »
Lorsque les galaxies interagissent, les forces gravitationnelles des marées entraînent de longues banderoles de gaz et de poussière. La lutte acharnée gravitationnelle entre les galaxies en interaction étire le bras spiral de la galaxie comme de la tire, et les amas d’étoiles le long de la queue apparaissent presque comme un collier de perles. Deux exemples bien connus de galaxies avec ces queues de marée sont les galaxies Antennes et Souris, chacune avec des projections longues et étroites en forme de doigts.
Résultats et implications de l’étude
Dans la nouvelle étude, l’équipe de recherche a utilisé une combinaison de nouvelles observations et de données d’archives de Hubble pour déterminer l’âge et la masse des amas d’étoiles au sein des 12 queues de marée. Ils ont ensuite identifié le taux de formation d’étoiles à l’aide des données de deux télescopes spatiaux ultraviolets en orbite autour de la Terre, l’un à bord du Galaxy Evolution Explorer (Galex), désormais mis hors service, et l’autre à bord de l’observatoire Neil Gehrels Swift, dont le centre d’opérations de mission est situé à Penn State.
L’équipe a découvert que de nombreux amas d’étoiles de queue de marée sont très jeunes – âgés de seulement 10 millions d’années. De plus, les amas semblent se former au même rythme tout au long des queues qui s’étendent sur des milliers d’années-lumière. Ils ont publié leurs résultats dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
« C’est surprenant de voir autant de jeunes objets dans les queues. Cela nous en dit long sur l’efficacité de la formation de clusters », a déclaré l’auteur principal Michael Rodruck, maître de conférences et directeur de l’Observatoire Keeble au Randolph-Macon College d’Ashland, en Virginie, qui était étudiant diplômé à Penn State au moment de la recherche. « Avec les queues de marée, vous construirez de nouvelles générations d’étoiles qui autrement n’auraient peut-être pas existé. »
Avant les fusions, les galaxies étaient riches en nuages poussiéreux d’hydrogène moléculaire qui pourraient être restés inertes. Alors que les nuages se bousculaient et se heurtaient lors de la collision, l’hydrogène a été comprimé au point de précipiter une tempête de feu de naissance d’étoiles.
Selon les chercheurs, le sort de ces grappes dispersées est incertain. Ils pourraient rester intacts gravitationnellement et évoluer vers des amas d’étoiles globulaires, comme ceux qui orbitent en dehors du plan de notre planète. voie Lactée galaxie. Ou encore, elles peuvent se disperser pour former un halo d’étoiles autour d’une galaxie spirale ou être rejetées pour devenir des étoiles intergalactiques errantes.
« Nous pensons que les amas d’étoiles dans les queues de marée étaient peut-être plus courants au début de l’univers, lorsque l’univers était plus petit et que les collisions de galaxies étaient plus fréquentes », a déclaré Charlton.
Pour en savoir plus sur cette étude, voir Galaxies Collide, Stars Awaken: Hubble’s Amazing Revelation.
L’équipe de recherche de Penn State comprenait également Caryl Gronwall, professeur-chercheur en astronomie et astrophysique, et Yuexing Li, professeur agrégé d’astronomie et d’astrophysique. L’équipe comprenait également Sanchayeeta Borthakur et Karen Knierman de l’Arizona State University ; Aparna Chitre au Space Telescope Science Institute ; Patrick R. Durrell de l’Université d’État de Youngstown ; Debra Elmegreen du Vassar College ; Jayanne English, de l’Université du Manitoba; Sarah Gallagher de l’Université Western Ontario; Iraklis Konstantopoulos, chercheur indépendant en Nouvelle-Zélande ; Moupiya Maji au Centre interuniversitaire d’astronomie et d’astrophysique en Inde ; Brendan Mullan de l’Université Carnegie Mellon ; Gelys Trancho à l’Observatoire international du Thirty Meter Telescope ; et William Vacca au centre de recherche Ames de la NASA.
Ce travail a été financé par la NASA par l’intermédiaire du Space Telescope Science Institute.
